В конце 20 века нас пытались убедить во вредности твёрдотопливных котлов для природы и предлагали заменить их на современные, более экологичные газовые. Но, как оказалось, газ доступен не во всех районах, а иногда экономическая целесообразность прокладки газопровода сказывается не в пользу газовых котлов.
На сегодняшний день вновь возросла востребованность твёрдотопливных котлов, несмотря на имеющиеся неудобства в их обслуживании.
На каком твёрдом топливе могут работать котлы?
Все котлы, работающие на твёрдом топливе, можно классифицировать на три вида:
- Угольные котлы можно смело называть самыми не привередливыми, так как они работают за счёт сжигания, практически любого, крупнокалиберного твёрдого топлива: угля (бурого и каменного), антрацита, брикетах из угля и торфа. Так же они могут функционировать и на сжигании твёрдой древесины, строительных отходах и прочего крупнокускового твёрдого топлива.
- Пеллетные котлы рассчитаны на сжигание в них топливных пеллет, которые представляют из себя гранулы определённого размера. Этот вид биологического топлива вырабатывается из торфа, древесных и сельскохозяйственных отходов. Такие котлы оборудованы автоматикой, в виде вентилятора, подающего воздух, и модуля управления, на котором можно выставить необходимую температуру. Дополнительно могут быть укомплектованы бункером, из которго топливо подаётся в котел. Пеллетные котлы имеют относительно высокий КПД (85-90%) и повышенную длительность горения на одной загрузке. Но имеются и недостатки: высокая стоимость, энергозависимость и «привередливость» к топливу.
- Пиролизные – работают на сухом биотопливе (древесине, сельскохозяйственных древесных отходах, с влагосодержанием не более 20%). Принцип работы такого котла основан на газогенерации, т. е. при высокой температуре и недостаточной подаче кислорода, биотопливо выделяет горючий газ, который, при помощи вентилятора, подаётся из топочного отсека в нижний сектор, где сжигается при высоких температурах (от 800 до 1100 °С). Для того, чтобы защитить металл от перегрева, зачастую, сопло, через которое подаётся газ и нижний сектор обкладывается огнеупорным керамическим материалом. Чтобы дать начало газогенерации, котел затапливается традиционным способом, до тех пор, пока температура на обратке котла не достигнет 40-60 °С . Такие котлы обладают относительно высоким КПД (85-92%) и довольно продолжительным горением на одной загрузке. Основной минус котлов этого типа – привередливость к показателям влажности используемого топлива (он не должен 20%).
Из каких материалов изготавливаются теплообменники?
Твёрдотопливные котлы оснащаются радиаторами, изготовленными из стали или чугуна. В чём же их различия? Рассмотрим все плюсы и минусы.
Особенности стальных котлов
Стальные котлы следует разделить на две подгруппы: отечественные и зарубежного производства.
- Котлы, оснащённые стальным теплообменником, произведённые у нас, изготавливаются из чёрной листовой стали и труб толщиной от 2-5мм. В большинстве случаев, используются они в открытых системах отопления, в которых циркулирование теплоносителя происходит естественных образом. Низкокачественная сталь не позволяет использовать котёл в закрытых системах отопления, так как, там часто создаётся слишком высокое давление. Использование отечественных котлов в закрытых системах возможно только при условии, если толщина стали, из которой изготовлен теплообменник, не менее 3 мм, а также установлен специальный предохранительный клапан на 2 Атм, который, при превышении заданного давления, сбрасывает воду из системы. Для того, чтобы повысить КПД, применяются внутренние перегородки, в виде труб, «ступеней потока», которые рассекают продукты сгорания перед выходом в дымоход. Наши котлы значительно дешевле импортных аналогов, но и КПД и срок службы у них значительно ниже.
Примерный срок службы котла изготовленного из 3 мм стали - 10-15 лет не более, КПД – приблизительно 76-80%
- Котлы импортного производства изготавливаются из легированной, жаростойкой спецстали, толщиной не менее 3 мм. Такой теплоотвод выдерживает мощные тепловые удары и, практически, не подвергается коррозии. Такие котлы на порядок надёжнее и долговечнее, чем отечественные, и подходят для монтажа в закрытых отопительных системах, т.к. выдерживают давление выше 3 Атм, в зависимости от толщины стали, качественным ребрам жесткости внутри теплообменника, инженерно-продуманным и точным сварным швам.
Котлы зарубежного производства часто имеют нижнее сжигание, с 2х- или 3х- тяговыми потоками продуктов сгорания. Вторая и третья тяги представляют из себя трубы, которые заполнены переносчиком тепла, а предназначены они для максимального забора тепла с продуктов сгорания, проходящих через эти две тяги и отдающих свою температуру на теплоноситель, но им требуется более мощная тяга.
Срок службы котла, изготовленного из импортной спецстали (3 мм) - ориентировочно 20-25 лет, средний КПД – в пределах 79-84%.
Прежде, чем приобретать стальной котёл (отечественный или зарубежного производства), обязательно нужно обращать внимание на толщину стального листа, из которого изготовлен радиатор. Слишком тонкая сталь подвержена деформации и коррозии и её разрушение происходит довольно быстро. Внешний корпус котла изготавливается, в большинстве случаев, из листового железа и окрашивается жаропрочной краской. Внутренняя часть – изолирована, для снижения теплопотерь во внешнюю среду.
Особенности чугунных котлов
Теплообменники таких котлов изготавливаются из импортного чугуна высокого качества. Чугунный радиатор, в отличии от стального, собирается из отдельных секторов, что значительно снижает затраты на ремонт, в случае неисправности заменить можно только повреждённую секцию.
Теплообменник из чугуна устойчив к коррозийным повреждениям, долговечен в эксплуатации, надёжен, имеет высокие проценты КПД, но подвержен разрушению при резких скачках температур теплоносителя. Котлы с чугунными радиаторами пригодны для эксплуатации как в открытых, так и закрытых отопительных системах.
Чугунные котлы функционируют на любых видах твёрдого топлива: на угле, антраците, брикетах и древесине.
Котлы, которые оснащены охлаждаемыми колосниками, имеют более высокие показатели КПД, за счёт забора тепла от углей, которые находятся на колосниковой решетке. Так же, у охлаждаемых колосников есть большой плюс - они не подвержены прогоранию, а потому долговечны.
Приблизительный срок службы чугунных котлов порядка 30-40 лет, приблизительный КПД 80-85%, зависит он от качественных показателей топлива и его влажности.
Котлы, оборудованные вентилятором и электронным управлением
Некоторые модели котлов, вне зависимости от материала теплообменника, могут укомплектовываться вентиляторами и электронными модулем управления. Это значительно увеличивает длительность горения на одной загрузке топливом, что, в свою очередь, повышает КПД. Принцип работы устройства достаточно прост: на модуле управления пользователем самостоятельно выставляется желаемая температура нагрева теплоносителя. Блок управления, при недостаточной температуре теплоносителя, автоматически запускает работу вентилятора, который начинает принудительно подавать воздух в котёл. Когда достигается заданный температурный показатель, обороты вентилятора автоматически снижаются либо выключаются совсем, тем самым горение топлива приостанавливается. Принудительная подача воздушного потока позволяет работать таким агрегатам в помещениях с плохой тягой дымохода. При отсутствии электричества, этот котёл может работать в ручном режиме регулировки подачи воздуха.
Разновидности угля
Теплоотдача угля может быть различной, в зависимости от его вида, сорта и качества.
На рынке предлагают множество видов угольного топлива. В последнее время всё большей популярностью пользуются антрацит и, так называемый, «эко-горошек» (сегменты каменного угля размером 5-20 мм), которые содержат минимум серы, пепла, влаги, азота, фосфора и других летучих веществ.
Благодаря минимальному содержанию серы в этих видах топлива, продукты сгорания, образующиеся при его сжигании, имеют низкое содержание двуокиси серы. Кроме своей экологичности, такое топливо, продлевает срок эксплуатации всех составляющих отопительного оборудования, которые подвергаются коррозии при воздействии на них сернистой и серной кислот, возникающих путём соединения серы с водяными парами. А минимальное содержание пепельных частиц и влаги, увеличивает продуктивность топлива в целом.
На что следует обращать внимание при покупке твёрдотопливного котла?
- Выбирая пеллетный котёл, стоит проанализировать рынок вашего региона, выяснить продаются ли у вас пеллеты хорошего качества, из твёрдолиственных пород: дуб, ясень, береза. Нужно понимать, что использование низкокачественного топлива или пеллет с повышенной влажностью - не только не эффективно, но и экономически не выгодно. КПД при этом будет не выше, чем у обычного угольного котла.
- Рассматривая к приобретению пиролизные котлы, нужно знать, сможете ли Вы приобретать дрова с влажностью не более 20% или же брикеты хорошего качества из твёрдых пород древесины. Самостоятельно сушить древесину довольно сложно (сушиться она в производственных условиях в специальных камерах или же на крытых, хорошо проветриваемых, площадках более трёх лет).
- Если дымоход в вашем доме не очень хороший и слабоватая тяга, стоит остановить свой выбор на котлах с вентиляторами (с принудительной воздухоподачей).
- Выбирая стальной котёл, обязательно обращайте внимание на толщину листа теплообменника. Если сталь слишком тонкая, то она быстрее деформируется и разрушается коррозией.
Самыми надёжными, долговечными и неприхотливыми, в плане топлива, считаются чугунные котлы.
Рекомендации по эксплуатации котлов, работающих на твёрдом топливе
- Для поддержания хорошей тяги требуются:
- регулярная прочистка каналов радиатора котла и всего дымохода;
- высокий дымоход и его диаметр должен быть чуть больше требуемого;
- если дымоход представляет из себя стальную трубу, то её нужно утеплить не только в помещении, но и на улице (на 3-5 м вверх);
- помещение, где устанавливается котёл, должно иметь хорошую вентиляцию, регулярно проветриваться и иметь постоянное поступление воздушного потока, который необходим для стабильного горения топлива.
- Используйте топливо только высокого качества, независимо от типа котла. При использовании низкокачественного топлива срок службы котла сокращается, длительности работы на одной загрузке снижается, а также могут засориться каналы теплообменника, дымохода, что, в свою очередь, влечёт к потере тяги.
- Старайтесь использовать только сухие уголь, древесину, пеллеты. При сжигании топлива с повышенной влажностью, у котла понижается тепловая мощность, т. к. дополнительно тепло тратится на просушку топлива.
- При установке котла в закрытую систему отопления, обязательно вмонтируйте сбросной предохранительный клапан или же группу безопасности, состоящую из манометра, сбросного клапана и автоматического воздухоотводчика.
- Для равномерного прогрева помещений с открытой отопительной системой, стоит использовать циркуляционный насос.